轮毂电机驱动新技术解析

胡正暘
2011-06-05 01:55 /浏览

    新能源车现在已经成为汽车行业颇具前瞻性的领域,而新能源车型的驱动技术和传统内燃机汽车有着不小的区别,而其中有一类驱动技术有着很大的发展前景,这就是轮毂电机技术,它和传统的动力系统有何区别呢?它有哪些优点和缺点呢?下面就来看看轮毂电机技术到底有哪些独到之处。

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采用轮毂电机技术的福特F-150将此前的所有传动部件通通舍弃不用


    注:轮毂严格意义上讲仅指与传动轴连接的法兰、轴承座等部分,不过轮毂这一名词对于普通用户目前更多指的是轮圈,下文中涉及的轮毂一词将涵盖狭义的轮毂和轮圈两部分。


● 轮毂电机技术简介

    轮毂电机技术又称车轮内装电机技术,它的最大特点就是将动力、传动和制动装置都整合到轮毂内,因此将电动车辆的机械部分大大简化。轮毂电机技术并非新生事物,早在1900年,保时捷就首先制造出了前轮装备轮毂电机的电动汽车,在20世纪70年代,这一技术在矿山运输车等领域得到应用。而对于乘用车所用的轮毂电机,日系厂商对于此项技术研发开展较早,目前处于领先地位,包括通用、丰田在内的国际汽车巨头也都对该技术有所涉足。目前国内也有自主品牌汽车厂商开始研发此项技术,在2011年上海车展展出的瑞麒X1增程电动车就采用了轮毂电机技术。

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米其林研发的将轮毂电机和电子主动悬挂都整合到轮内的驱动/悬挂系统结构图

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本田研发的轮毂电机实物

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上海车展上的瑞麒X1-EV

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通用开发的为150吨的重型卡车设计的轮毂电机(内燃动力电传动)

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典型内转子结构的轮毂电机驱动系统结构示意图

    轮毂电机驱动系统根据电机的转子型式主要分成两种结构型式:内转子式和外转子式。其中外转子式采用低速外传子电机,电机的最高转速在1000-1500r/min,无减速装置,车轮的转速与电机相同;而内转子式则采用高速内转子电机,配备固定传动比的减速器,为获得较高的功率密度,电机的转速可高达10000r/min。随着更为紧凑的行星齿轮减速器的出现,内转子式轮毂电机在功率密度方面比低速外转子式更具竞争力。

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